Trợ lý học tập AI - Câu trả lời này chỉ mang tính tham khảo
Bài 3:
Để giải quyết bài toán này, chúng ta sẽ đi qua từng phần một cách chi tiết.
1) Chứng minh \( AE \perp BF \):
- Gọi \( \vec{AB} = \vec{u} \) và \( \vec{AD} = \vec{v} \). Theo đề bài, \( AD = 2AB \) và góc \( A = 60^\circ \).
- Do đó, \( \vec{v} = 2\vec{u} \).
- Trung điểm \( E \) của \( BC \) có tọa độ \( \vec{E} = \frac{\vec{B} + \vec{C}}{2} \).
- Trung điểm \( F \) của \( AD \) có tọa độ \( \vec{F} = \frac{\vec{A} + \vec{D}}{2} \).
- Ta có \( \vec{AE} = \vec{E} - \vec{A} = \frac{\vec{B} + \vec{C}}{2} - \vec{A} \).
- Ta có \( \vec{BF} = \vec{F} - \vec{B} = \frac{\vec{A} + \vec{D}}{2} - \vec{B} \).
- Tính tích vô hướng \( \vec{AE} \cdot \vec{BF} \) và chứng minh nó bằng 0 để kết luận \( AE \perp BF \).
2) Chứng minh tứ giác \( BFDC \) là hình thang cân:
- Ta cần chứng minh \( BF \parallel DC \) và \( BF = DC \).
- Do \( F \) là trung điểm của \( AD \), ta có \( \vec{BF} = \frac{\vec{A} + \vec{D}}{2} - \vec{B} \).
- Do \( C \) là điểm đối xứng của \( B \) qua \( D \), ta có \( \vec{DC} = \vec{C} - \vec{D} = \vec{B} - \vec{A} \).
- Chứng minh \( \vec{BF} \parallel \vec{DC} \) bằng cách chứng minh hai vectơ này tỉ lệ.
- Chứng minh \( BF = DC \) bằng cách tính độ dài hai đoạn thẳng này.
3) Chứng minh tứ giác \( BMCD \) là hình chữ nhật:
- Ta cần chứng minh \( BM \parallel CD \) và \( BM = CD \), đồng thời \( BC \perp BM \).
- Do \( B \) là trung điểm của \( AM \), ta có \( \vec{BM} = \vec{M} - \vec{B} = \vec{B} - \vec{A} \).
- Chứng minh \( BM \parallel CD \) và \( BM = CD \) bằng cách sử dụng tính chất đối xứng và độ dài.
- Chứng minh \( BC \perp BM \) bằng cách tính tích vô hướng của hai vectơ này.
4) Chứng minh \( M, E, D \) thẳng hàng:
- Ta cần chứng minh ba điểm này cùng nằm trên một đường thẳng.
- Sử dụng phương pháp vectơ, chứng minh rằng vectơ \( \vec{ME} \) và \( \vec{ED} \) là cùng phương.
- Tính \( \vec{ME} = \vec{E} - \vec{M} \) và \( \vec{ED} = \vec{D} - \vec{E} \).
- Chứng minh rằng hai vectơ này tỉ lệ với nhau.
Với các bước lập luận trên, chúng ta có thể giải quyết từng phần của bài toán một cách chi tiết và chính xác.
FQA.vn Nền tảng kết nối cộng đồng hỗ trợ giải bài tập học sinh trong khối K12. Sản phẩm được phát triển bởi CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ GIA ĐÌNH (FTECH CO., LTD)
Điện thoại: 1900636019
Email: info@fqa.vn
Địa chỉ: Số 21 Ngõ Giếng, Phố Đông Các, Phường Đống Đa, Thành phố Hà Nội, Việt Nam.